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汽车理论,第三十九讲,主讲教师：杨志华 学时：48,第六章 汽车的平顺性,第六章 汽车的平顺性,本章将具体研究以下内容：人体对振动的反应和平顺性的评价；路面不平度的统计特性；汽车振动系统的简化，系统的频率响应特性和系统参数对振动响应参数的影响等。,本章重点研究路面不平引起的汽车振动问题。,返回目录,3,第六章 汽车的平顺性,什么是汽车平顺性？ 保持汽车在行驶过程中乘员所处的振动环境具有一定舒适程度和保持货物完好的性能。 为什么要研究汽车的平顺性？ 振动影响人的舒适性、工作效能、身体健康，影响货物的完整性以及汽车零部件的性能和寿命。平顺性研究的目的是有效控制汽车振动系统的动态特性。,4,振动系统 弹性元件 阻尼元件 车身、车轮质量,输入 路面不平度 车速 发动机、传动系和车轮等旋转部件的非平衡干扰,输出 车身传至人体的加速度 悬架弹簧的动挠度 车轮与路面间的动载荷,评价指标 加权加速度均方根值 撞击悬架限位的概率 行驶安全性,本章将围绕人体对振动的反应和平顺性的评价指标、路面不平度的统计特性（振动系统的输入）、振动系统的动力学分析、振动系统的输出特性等内容而展开。,第六章 汽车的平顺性,本章将不考虑,5,第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价,本节将学习人体对振动的反应、人体坐姿受振模型、平顺性的评价方法等。,第六章 汽车的平顺性,返回目录,6,一、人体对振动的反应,人体对振动的反应,垂直方向412.5Hz 水平方向0.52Hz 人体最敏感,传至人体的振动加速度,人体对水平方向的振动比垂直方向更敏感,心理,生理,思考：公交车和长途客车在设计时对平顺性的要求有何不同？,客观因素,主观因素,第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价,持续时间,强度,作用方向,频率,7,1974年国际标准化组织制定了国际标准ISO2631：人体承受全身振动评价指南,1997年公布了ISO26311：人体承受全身振动评价第一部分：一般要求,我国对相应国际标准进行了修订，公布了GB/T4970 1996汽车平顺性随机输入行驶试验方法,国际、国内与平顺性评价方法相关的标准,第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价,8,人体坐姿受振模型,共3个输入点、12个方向的振动,第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价,9,频率加权函数和轴加权系数,第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价,10,各轴向的频率加权函数（渐近线）,频率加权函数,第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价,11,即人对座椅传给人体的振动最敏感,思考：由轴加权系数的不同取值可否确定人体对哪个点输入的振动最敏感？,第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价,12,ISO2631-1：1997（E）标准还规定当评价振动对健康的影响时,只考虑 这三个轴向振动，且 两个水平轴向的轴加权系数取 k=1.4。,靠背水平轴向 可以由椅面水平轴向 代替，此时轴加权系数取 k=1.4。,我国标准规定，评价汽车平顺性时就考虑椅面 三个轴向振动。,第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价,13,人体对不同频率的振动敏感程度不同, 最敏感的频率范围是412.5Hz。在48Hz频率范围，人的内脏器官产生共振；812.5Hz频率范围，对人的脊椎系统影响很大。, 最敏感的频率范围是0.52Hz。大约在3Hz以下，人体对水平振动比对垂直振动更敏感，且汽车车身部分系统在此频率范围内产生共振，故应对水平振动给予充分重视。,第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价,二、平顺性的评价方法,1.基本评价法,（1）计算各轴向加权加速度均方根值aw,1）滤波网络法,将测得的 通过相应的频率加权函数 的滤波网络，得到加权加速度时间历程 。,2）频谱分析法,对 进行频谱分析，得到功率谱密度函数 。,第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价,15,（2）三个方向总加权加速度均方根值,思考：为什么乘以系数1.4？,（3）总加权振级Law,a0参考加速度均方根值， 。,第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价,16,（4）评价方法,Law和aw与人的主观感觉之间的关系,第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价,17,频率加权函数和轴加权系数European轿车上振动测量结果,第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价,18,第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价,频率加权函数和轴加权系数European轿车上振动测量结果,19,2.辅助评价法,当峰值系数 9时，ISO 2631-1：1997（E）标准规定用加权加速度4次方根值评价。它能更好地估计偶尔遇到过大的脉冲引起的高峰值系数振动对人体的影响。此时采用辅助评价方法 振动剂量值。,第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价,20,二、平顺性的评价方法,本节所介绍的“平顺性的评价方法”，是基于ISO2631-1国际标准，是在试验测试的基础上进行的评价。 能够针对给定汽车，通过测试各位置、各方向的加速度数据，经过各方向的频率加权和所有方向的轴加权，得到总加权加速度均方根a